Мария Портнягина

Омоложение костного мозга поможет побороть рак

Группа ученых из Германии и США разработала технологию омоложения гемопоэтических стволовых клеток и пересадила их молодым и старым мышам. Что показал эксперимент и какие перспективы он открывает в борьбе с лейкозом у человека, узнала Кровь5.

Исследователи из Ульма (Германия) и Цинциннати (США) уже несколько лет совместно изучают лейкоз у пожилых пациентов. Развитие этого вида рака у них частично связано со старением гемопоэтических стволовых клеток (ГСК), которые, как известно, развиваются в различные клетки крови: лейкоциты, эритроциты, тромбоциты. Ученые предположили, что омоложение ГСК может стать способом лечения лейкоза.

Старение ГСК приводит к нарушению их функционирования — деления и дифференциации на разные клетки крови, а в конечном счете ведет к снижению иммунитета и сокращению продолжительности жизни. Из прежних экспериментов ученые знали, что старение ГСК обусловлено повышенной активностью белка Cdc42, который участвует в регуляции жизненного цикла клеток.

Исследователи разработали технологию, благодаря которой активность этого белка подавляется. Ее суть в том, что старые ГСК обрабатываются ex vivo (то есть на живой ткани в искусственных условиях путем культивирования клеток) соединением CASIN, которое останавливает выработку Cdc42. Еще одной добавкой к ГСК был остеопонтин — белок, который синтезируется остеобластами, клетками, формирующими костную ткань. Снижение уровня этого белка — тоже свидетельство старения костного мозга.

В новой работе, опубликованной недавно в журнале Stem Cells, немецко-американская группа представила результаты эксперимента по пересадке омоложенных ГСК мышам: молодым (возраст — 8–10 недель) и старым (19–24 месяца). Затем в течение полугода ученые наблюдали за хвостатыми подопытными.

Эксперимент показал, что функционирование пересаженных омоложенных ГСК зависит от ниши, в которую они попадают. И тут требуется небольшое пояснение.

Гемопоэтические стволовые клетки имеют особое микроокружение, которое называется нишей. От сигналов, которые она им посылает, зависит функционирование ГСК. В самой нише они могут находиться в состоянии покоя или делиться, а покидая ее, способны к дифференциации на клетки крови. Как работает эта регуляция ГСК нишей, науке в полной мере пока не известно. Но установлено, что дефекты ниши ведут к нарушениям ГСК, в том числе к их старению. Еще ниша оказывается «убежищем» лейкозных стволовых клеток, которые способны самообновляться и устойчивы к большинству противоопухолевых средств. То есть как только будет до конца разъяснена механика взаимодействия ниши и ГСК, перед учеными откроются большие перспективы в лечении лейкоза.

Вернемся к эксперименту ученых из Ульма и Цинциннати. Они выяснили, что пересаженные ГСК ведут себя как молодые ГСК в полной мере в нише у молодых мышей. У пожилых же ниша сдерживает работу омоложенных ГСК.

— Мы установили, что частично это связано с низким уровнем остеопонтина в нише у старых мышей, однако теперь нам предстоит выяснить в целом, почему «старые» ниши не дают пересаженным омоложенным ГСК работать в полную силу, — это важный момент в разработке лечения лейкоза путем омоложения ГСК, — отметил руководитель исследовательской группы Хартмут Гайгер из Института молекулярной медицины Ульмского университета.